Astronomen entwickeln eine Methode zur Suche nach schwachen planetarischen Nebeln in fernen Galaxien

In ihrer Arbeit verwendeten Wissenschaftler einen Filteralgorithmus bei der Verarbeitung von Bilddaten. Also die Methode

Beobachtungen eröffnen neue Möglichkeiten zur Messung kosmischer Entfernungen – und damit auch zur Bestimmung der Hubble-Konstante.

Erinnern wir uns daran, dass die Hubble-Konstante ein im Hubble-Gesetz enthaltener Koeffizient ist, der die Entfernung zu einem extragalaktischen Objekt mit der Geschwindigkeit seiner Entfernung in Beziehung setzt. 

Der Planetarische Nebel ist bekanntlichein astronomisches Objekt, das eine Hülle aus ionisiertem Gas um einen Zentralstern, einen Weißen Zwerg, ist. Entsteht, wenn die äußeren Schichten eines Roten Riesen oder Überriesen mit einer Masse von 0,8 bis 8 Sonnenmassen im Endstadium seiner Entwicklung abgestoßen werden. 

Im Gegensatz zum kontinuierlichen SpektrumSterne, Ionen bestimmter Elemente in dieser Gashülle, wie etwa Wasserstoff, Sauerstoff, Helium und Neon, emittieren Licht nur bei bestimmten Wellenlängen. Spezielle optische Filter, die auf diese Wellenlängen abgestimmt sind, können schwache Nebel sichtbar machen. Das nächstgelegene Objekt dieser Art in der Milchstraße ist der Helixnebel, 650 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Mit zunehmender EntfernungVor einem planetarischen Nebel nimmt der sichtbare Durchmesser des Bildes ab und die sichtbare Gesamthelligkeit nimmt proportional zum Quadrat der Entfernung ab. In der benachbarten Andromeda-Galaxie wird der Spiralnebel nur noch als Punkt sichtbar sein und seine scheinbare Helligkeit wird 15 Millionen Mal schwächer sein. Mit modernen Großteleskopen und langen Belichtungszeiten können solche Objekte jedoch mithilfe optischer Filter oder bildgebender Spektroskopie abgebildet und vermessen werden.

AIP-Forschungsteam mit Kollegenaus den USA hat eine Methode entwickelt, um mit MUSE extrem schwache Signale von planetarischen Nebeln in fernen Galaxien mit hoher Empfindlichkeit zu isolieren und genau zu messen. Hier spielt ein besonders effizienter Filteralgorithmus bei der Bilddatenverarbeitung eine wichtige Rolle. Für die Ringgalaxie NGC 474 liegen Archivdaten der ESO vor, basierend auf zwei sehr tiefen MUSE-Aufnahmen mit einer Beobachtungszeit von jeweils 5 Stunden. Wissenschaftler haben das Ergebnis der Datenverarbeitung veröffentlicht: Nach Anwendung des Filteralgorithmus wurden 15 extrem schwache planetarische Nebel sichtbar.

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